弾性表面波装置
【課題】複数の通過帯域を有し、良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能な弾性表面波装置を提供すること。
【解決手段】弾性表面波装置１は、圧電基板６上に形成され、入力端子同士及び出力端子同士が互いに接続された、通過帯域が互いに重複しない複数のＳＡＷフィルターを含む。少なくとも、最も高い通過帯域を有するＳＡＷフィルター以外のＳＡＷフィルターは、反射器１３及び反射器１４と、反射器１３と反射器１４の間に配置され、入力端子１１に接続されたＩＤＴ１５と、ＩＤＴ１５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って反射器１３と反射器１４の間に配置され、出力端子１２に接続されたＩＤＴ１７と、ＩＤＴ１５とＩＤＴ１７の間に配置され、入力端子１１及び出力端子１２に接続されていないＩＤＴ１６（又は反射器１８）と、を含む縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０として構成される。
【解決手段】弾性表面波装置１は、圧電基板６上に形成され、入力端子同士及び出力端子同士が互いに接続された、通過帯域が互いに重複しない複数のＳＡＷフィルターを含む。少なくとも、最も高い通過帯域を有するＳＡＷフィルター以外のＳＡＷフィルターは、反射器１３及び反射器１４と、反射器１３と反射器１４の間に配置され、入力端子１１に接続されたＩＤＴ１５と、ＩＤＴ１５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って反射器１３と反射器１４の間に配置され、出力端子１２に接続されたＩＤＴ１７と、ＩＤＴ１５とＩＤＴ１７の間に配置され、入力端子１１及び出力端子１２に接続されていないＩＤＴ１６（又は反射器１８）と、を含む縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０として構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板上に形成されたＩＤＴ（Interdigital Transducer）により励振される弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を利用した弾性表面波（ＳＡＷ）フィルターは、高周波帯域の周波数フィルターとして携帯電話機やキーレスエントリーシステム等、様々な電子機器やシステムに用いられている。これらの電子機器やシステムの中には、複数の周波数帯域を使用して通信が行われるものもある。そのような電子機器やシステムでは、例えば、受信回路のＳＡＷフィルターを、１つの通過帯域内にすべての受信周波数が含まれるように設計すると通過帯域内の周波数の妨害波を受信してスプリアスが発生したり通過帯域が広いため不要なノイズを受信してしまい受信感度が悪くなるおそれがある。そのため、複数の通過帯域を持ち、各受信周波数付近の信号のみを通過させる複通過型のＳＡＷフィルターが要求され、例えば、特許文献１や特許文献２においてそのような複通過型のＳＡＷフィルターを用いた装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、中心周波数の異なる２つのラダー型ＳＡＷフィルターを並列接続し、一方のラダー型ＳＡＷフィルターの前後に伝送線路からなる位相調整回路を接続し、他方のラダー型ＳＡＷフィルターの前後にインダクターとコンデンサーからなる位相調整回路を接続し、通過帯域外を高インピーダンス状態にすることで良好なフィルター特性を実現する複通過型のＳＡＷフィルターを用いたフィルター装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、中心周波数の異なる２つの縦結合１次−３次２重モードＳＡＷフィルター（縦結合１次−３次ＤＭＳ（Double Mode SAW）フィルター）を並列接続し、入力端子又は出力端子と少なくとも一方の縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの間に少なくとも１つの一端子対弾性表面波共振子を直列に接続し、入力端子及び出力端子とアース電位の間にインダクタンス素子を接続し、良好なフィルター特性を実現する複通過型のＳＡＷフィルターを用いた弾性表面波装置が提案されている。
【０００５】
図１１に示すように、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性は、通過帯域の高域側近傍（図１１における周波数ｆＡ付近の周波数領域）で減衰量が小さいため、特許文献２に記載された弾性表面波装置では、一端子対弾性表面波共振子の反共振周波数を減衰量が小さい周波数付近と一致させることにより、フィルター特性を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２１１３８号公報
【特許文献２】特開２００１−３２６５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、良好なフィルター特性を実現するために、特許文献１に記載されたフィルター装置では伝送線路又はインダクターとコンデンサーからなる位相調整回路が必要であり、特許文献２に記載された弾性表面波装置では一端子対弾性表面波共振子が必要であるため、ともにチップサイズが大型になってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、複数の通過帯域を有し、良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能な弾性表面波装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、圧電基板上に形成され、入力端子同士及び出力端子同士が互いに接続された、通過帯域が互いに重複しない複数の弾性表面波フィルターを含む弾性表面波装置であって、少なくとも、最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルター以外の前記弾性表面波フィルターは、第１の反射器と、第２の反射器と、前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記入力端子に接続された第１のＩＤＴと、前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記出力端子に接続された第２のＩＤＴと、前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴの間に配置され、前記入力端子及び前記出力端子に接続されていない第３のＩＤＴ又は第３の反射器と、を含み、前記第１のＩＤＴ、前記第２のＩＤＴ及び前記第３のＩＤＴ又は前記第３の反射器に閉じ込められた１次、２次、３次の３つの振動モードに基づいて前記通過帯域が決定される縦結合３重モード弾性表面波フィルターとして構成されることを特徴とする。
【００１０】
１次、２次、３次の３つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される縦結合３重モード弾性表面波フィルター（以下、「縦結合３重モードＳＡＷフィルター」という。）は、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターと比較して通過帯域の高域側近傍における減衰量が大きいので共振子を接続する必要がない。そのため、通過帯域が互いに重複しない複数の縦結合３重モードＳＡＷフィルターを互いに並列接続し、必要に応じて簡易な構成のインピーダンス整合回路を付加すれば、複数の通過帯域を有する弾性表面波装置を実現することができる。すなわち、本発明によれば、共振子や位相調整回路が不要であるので、良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能な弾性表面波装置を提供することができる。
【００１１】
（２）この弾性表面波装置において、前記最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルターも、前記縦結合３重モード弾性表面波フィルターであってもよい。
【００１２】
（３）この弾性表面波装置において、前記圧電基板は、水晶基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の弾性表面波装置の構成について説明するための図。
【図２】縦結合３重モードＳＡＷフィルターの概略平面図。
【図３】縦結合３重モードＳＡＷフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【図４】縦結合３重モードＳＡＷフィルターの振動モードと通過帯域の関係について説明するための図。
【図５】本実施形態の弾性表面波装置のフィルター特性の一例を示す図。
【図６】縦結合３重モードＳＡＷフィルターの変形例の概略平面図。
【図７】弾性表面波装置の変形例の構成について説明するための図。
【図８】弾性表面波装置の変形例の構成について説明するための図。
【図９】弾性表面波装置の変形例の構成について説明するための図。
【図１０】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの概略平面図。
【図１１】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態の弾性表面波装置の構成について説明するための図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の弾性表面波装置１は、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０を含んで構成されている。
【００１７】
縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０は並列に接続されている。具体的には、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の入力端子１１と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の入力端子２１は、弾性表面波装置１の入力端子２に接続されている。また、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の出力端子１２と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の出力端子２２は、弾性表面波装置１の出力端子３に接続されている。
【００１８】
縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の通過帯域と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の通過帯域は重複しないように構成されている。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の中心周波数がｆ１、通過帯域幅がΔｆ１であり、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の中心周波数がｆ２、通過帯域幅がΔｆ２であり、ｆ１＜ｆ２かつｆ１＋Δｆ１／２＜ｆ２−Δｆ２／２の関係が満たされている。
【００１９】
このように、弾性表面波装置１は、入力端子２と出力端子３の間に通過帯域が重複しない２つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０が並列接続されているので、２つの通過帯域を有する複通過フィルターとして機能する。
【００２０】
必要に応じて、弾性表面波装置１の入力端子２や出力端子３とグランドの間にインピーダンス整合回路を接続してもよい。例えば、図１に示すように、インピーダンス整合回路として、入力端子２及び出力端子３とグランドの間にそれぞれインダクター４、５を接続することができる。なお、インダクター４、５等のインピーダンス整合回路は、弾性表面波装置１の内部に設けられていてもよい。
【００２１】
図２は、本実施形態における縦結合３重モードＳＡＷフィルターの概略平面図である。
【００２２】
図２に示すように、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０（２０）は、圧電基板６の主表面上に形成された、反射器１３（本発明における「第１の反射器」に相当する）、ＩＤＴ１５（本発明における「第１のＩＤＴ」に相当する）、ＩＤＴ１６（本発明における「第３のＩＤＴ」に相当する）、ＩＤＴ１７（本発明における「第２のＩＤＴ」に相当する）、反射器１４（本発明における「第２の反射器」に相当する）を含んで構成されている。
【００２３】
圧電基板６は、例えば、水晶、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）、タンタル酸リチウム（LiTaO3）、四ほう酸リチウム（Li2B4O7, LBO）等の単結晶材料や、酸化亜鉛（ZnO）、窒化アルミニウム（AlN）等の圧電性薄膜、圧電性セラミックス材料などを用いて製造することができる。
【００２４】
ＩＤＴ１５は、反射器１３と反射器１４の間に、一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極１５ａ、１５ｂが、電極１５ａの１本の電極指と電極１５ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ１５の電極指ピッチは一定値ｄｉｄｔになっている。電極１５ａは入力端子１１（２１）と接続され、電極１５ｂは接地されている。
【００２５】
ＩＤＴ１７は、ＩＤＴ１５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、反射器１３と反射器１４の間に、ＩＤＴ１５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極１７ａ、１７ｂが、電極１７ａの１本の電極指と電極１７ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ１７の電極指ピッチはＩＤＴ１５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極１７ａは接地され、電極１７ｂは出力端子１２（２２）と接続されている。
【００２６】
ＩＤＴ１６は、ＩＤＴ１５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、ＩＤＴ１５とＩＤＴ１７の間に、ＩＤＴ１５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極１６ａ、１６ｂが、電極１６ａの１本の電極指と電極１６ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ１６の電極指ピッチはＩＤＴ１５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極１６ａ、１６ｂは、入力端子１１（２１）及び出力端子１２（２２）のいずれにも接続されておらず、接地もされていない。
【００２７】
反射器１３、１４は、ＩＤＴ１５、ＩＤＴ１６、ＩＤＴ１７の両側に近接して配置され、一定のグレーティングピッチ（ｄｒｅｆ）で電極が形成されている。
【００２８】
このように構成された縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０（２０）において、ｆ＝ｖ／２ｄｉｄｔ（ｖは弾性表面波が圧電基板６の表面を伝搬する速度）付近の周波数を有する信号が入力端子１１（２１）に入力されると、ＩＤＴ１５により１波長（λｉｄｔ）が２ｄｉｄｔに等しい弾性表面波が励起される。そして、ＩＤＴ１５により励起された弾性表面波がＩＤＴ１７に到達すると、出力端子１２（２２）にｆ＝ｖ／２ｄｉｄｔ付近の周波数を有する信号が発生する。すなわち、中心周波数をｆ＝ｖ／２ｄｉｄｔとするバンドパスフィルターを実現することができる。
【００２９】
縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０では中心周波数がｆ１になるように電極指ピッチｄｉｄｔが決められ、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０では中心周波数がｆ２になるように電極指ピッチｄｉｄｔが決められる。そして、反射器１３と反射器１４がＩＤＴ１５、ＩＤＴ１６及びＩＤＴ１７を挟むように近接して配置されているため、反射器１３と反射器１４の間に１次、２次、３次の３つの振動モードを閉じ込めることが可能になり、これら３つの振動モードに基づいて通過帯域Δｆ１やΔｆ２が決定される。
【００３０】
圧電基板６の材料として温度による周波数シフトが少ない−５２°回転Ｙカット９０°Ｘ伝搬水晶を使用することにより、例えば、中心周波数ｆ１が数１００ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ１が数１００ｋＨｚ（すなわち、比帯域Δｆ１／ｆ１が０．１％程度）の縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０を実現することができる。
【００３１】
なお、反射効率を高め低損失のフィルターを実現すべく、反射器１３および反射器１４のグレーティングピッチｄｒｅｆをＩＤＴ１５、ＩＤＴ１６及びＩＤＴ１７の電極指ピッチｄｉｄｔよりも少しく大きく設定することが望ましい。
【００３２】
図３に、本実施形態における縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０のフィルター特性の一例を示す。図３に示すフィルター特性は、圧電基板６が−５２°回転Ｙカット９０°Ｘ伝搬の水晶基板、励振波がＳＨ波、電極材料がアルミニウム（Ａｌ）、電極膜厚（波長換算膜厚）が６％λ、ＩＤＴ１５、ＩＤＴ１７の電極指がそれぞれ６５対、ＩＤＴ１６の電極指が４０対、反射器１３及び反射器１４の電極が１００本の条件でのフィルター特性である。
【００３３】
図３に示すように、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０は、中心周波数ｆ１＝３１４ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ１＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１３．７３ＭＨｚ〜３１４．２７ＭＨｚ）であり、通過帯域外の信号を十分に減衰させることができる。さらに、図１１に示した縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性と比較して、通過帯域の高域側近傍の周波数領域（図３における周波数ｆａ付近の周波数領域）における減衰量が大きい。
【００３４】
図４は、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０単体（インピーダンス整合回路がない条件）での減衰特性の一例を示す図であり、図４に示すように、図３の通過帯域に相当する位置にほぼ同じ共振レベルを有する１次、２次及び３次の３つの振動モードが現われる。このように、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０は、１次、２次、３次の３つの振動モードをすべて利用して通過帯域が形成されるので、縦結合１次−２次−３次３重モードフィルターと呼ばれる。縦結合１次−２次−３次３重モードフィルターは、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターと同等の通過帯域幅を維持しながら、通過帯域のリップルや群遅延歪みを縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターよりも小さくすることができる。フィルター特性に寄与する共振が２つから３つに増えることにより、通過域近傍の急峻度が改善され減衰域の減衰量が改善されると共にインピーダンスが高くなる。また、並列接続により複通過フィルターを実現する場合の相手側フィルターのインピーダンスの影響を受け難くなり、位相調整回路や減衰量改善のための付加共振子が不要となる。
【００３５】
なお、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０も、中心周波数と通過帯域が異なる点を除き、図３と同様のフィルター特性を有する。例えば、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０は、中心周波数ｆ２＝３１６ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ２＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１５．７３ＭＨｚ〜３１６．２７ＭＨｚ）になるように構成される。
【００３６】
図５に、本実施形態の弾性表面波装置１のフィルター特性の一例を示す。図５のフィルター特性は、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０が中心周波数ｆ１＝３１４ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ１＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１３．７３ＭＨｚ〜３１４．２７ＭＨｚ）であり、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０が中心周波数ｆ２＝３１６ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ２＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１５．７３ＭＨｚ〜３１６．２７ＭＨｚ）である場合のフィルター特性である。図５に示すように、弾性表面波装置１は、例えば、帯域幅が５４０ｋＨｚの２つの通過帯域（３１３．７３ＭＨｚ〜３１４．２７ＭＨｚ及び３１５．７３ＭＨｚ〜３１６．２７ＭＨｚ）を有する複通過フィルターとして機能させることができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０を並列接続することにより、良好なフィルター特性を実現することができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターを用いる場合には必要であった共振子を必要とせず、必要に応じて図１に示したような簡易なインピーダンス整合回路を付加するだけで２つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０を接続することができるので、弾性表面波装置１を従来よりも小型化することが容易である。
【００３９】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００４０】
例えば、図１に示した弾性表面波装置１の縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０は、図６に示すように、ＩＤＴ１７の代わりに反射器１８を配置するようにしてもよい。反射器１８は、グレーティングピッチがＩＤＴ１５及びＩＤＴ１７の電極指ピッチｄｉｄｔと同一となるように構成される。
【００４１】
このように構成しても図３や図５と同様のフィルタ特性を実現することができる。さらに、反射効率を高め低損失のフィルタを実現すべく、反射器１３および反射器１４のグレーティングピッチｄｒｅｆをＩＤＴ１５及びＩＤＴ１７の電極指ピッチｄｉｄｔよりも少しく大きく設定することが望ましい。
【００４２】
また、例えば、図７に示すように、弾性表面波装置１は、３つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０及び３０を並列に接続した構成としてもよい。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０の各入力端子１１、２１、３１を弾性表面波装置１の入力端子２に共通接続し、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０の各出力端子１２、２２、３２を弾性表面波装置１の出力端子３に共通接続するように構成してもよい。
【００４３】
ここで、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０の通過帯域は互いに重複しないように構成されている。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０は、中心周波数がそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３であり、通過帯域幅がそれぞれΔｆ１、Δｆ２、Δｆ３であり、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３、ｆ１＋Δｆ１／２＜ｆ２−Δｆ２／２、ｆ２＋Δｆ２／２＜ｆ３−Δｆ３／２の関係が満たされている。
【００４４】
このように、図７に示す弾性表面波装置１は、入力端子２と出力端子３の間に通過帯域が重複しない３つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０が並列接続されているので、３つの通過帯域を有する複通過フィルターとして機能する。同様に、通過帯域が互いに重複しない４個以上の縦結合３重モードＳＡＷフィルターを並列接続することにより、４つ以上の通過帯域を有する複通過フィルターとして機能する弾性表面波装置１を実現することができる。
【００４５】
また、例えば、図１に示した弾性表面波装置１は、図８に示すように、通過帯域が高い方の縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０を縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０に置き換えて構成することもできる。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の入力端子１１と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の入力端子４１を弾性表面波装置１の入力端子２に共通接続し、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の出力端子１２と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の出力端子４２を弾性表面波装置１の出力端子３に共通接続するように構成してもよい。
【００４６】
また、例えば、図７に示した弾性表面波装置１は、図９に示すように、通過帯域が最も高い縦結合３重モードＳＡＷフィルター３０を縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０に置き換えて構成することもできる。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０の各入力端子１１、１２と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の入力端子４１を弾性表面波装置１の入力端子２に共通接続し、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０の各出力端子１２、２２と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の出力端子４２を弾性表面波装置１の出力端子３に共通接続するように構成してもよい。
【００４７】
図８及び図９に示した縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０は、例えば、図１０に示すように、圧電基板６の主表面上に形成された、反射器４３、ＩＤＴ４５、ＩＤＴ４６、ＩＤＴ４７、反射器４４を含む縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターとして構成することができる。
【００４８】
ＩＤＴ４５は、反射器４３と反射器４４の間に、一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極４５ａ、４５ｂが、電極４５ａの１本の電極指と電極４５ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図１０に示すように、ＩＤＴ４５の電極指ピッチは一定値ｄｉｄｔになっている。電極４５ａは接地され、電極４５ｂは出力端子４２と接続されている。
【００４９】
ＩＤＴ４７は、ＩＤＴ４５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、反射器４３と反射器４４の間に、ＩＤＴ４５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極４７ａ、４７ｂが、電極４７ａの１本の電極指と電極４７ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図１０に示すように、ＩＤＴ４７の電極指ピッチはＩＤＴ４５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極４７ａは接地され、電極４７ｂは出力端子４２と接続されている。
【００５０】
ＩＤＴ４６は、ＩＤＴ４５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、ＩＤＴ４５とＩＤＴ４７の間に、ＩＤＴ４５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極４６ａ、４６ｂが、電極４６ａの１本の電極指と電極４６ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図１０に示すように、ＩＤＴ４６の電極指ピッチはＩＤＴ４５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極４６ａは入力端子４１と接続され、電極４６ｂは接地されている。
【００５１】
反射器４３、４４は、ＩＤＴ４５、ＩＤＴ４６、ＩＤＴ４７の両側に近接して配置され、一定のグレーティングピッチ（ｄｒｅｆ）で電極が形成されている。
【００５２】
このように構成された縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０は、反射器４３と反射器４４がＩＤＴ４５、ＩＤＴ４６及びＩＤＴ４７を挟むように近接して配置されているため、反射器４３と反射器４４の間に１次と３次の２つの振動モードを閉じ込めることが可能になり、これら２つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００５３】
縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性は、図１１に示したように、通過帯域の高域側近傍（図１１における周波数ｆＡ付近の周波数領域）で減衰量が小さくインピーダンスが低いが、通過帯域の低域側近傍では減衰量が大きくインピーダンスが高い。そのため、図８及び図９に示したように、通過帯域が最も高いＳＡＷフィルターを縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターとして構成しても、簡易なインピーダンス整合回路を付加して複通過フィルターを実現することができる。
【００５４】
なお、従来と同様に、縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０に共振子を直列接続することにより通過帯域の高域側近傍（図１１における周波数ｆＡ付近の周波数領域）の減衰量を大きくすることができ、さらに良好なフィルター特性を実現することができる。その場合でも、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０や２０には共振子を直列接続する必要がないため従来よりも小型化することが容易である。
【００５５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００５６】
１ 弾性表面波装置、２ 入力端子、３ 出力端子、４〜５ インダクター、６ 圧電基板、１０ 縦結合３重モードＳＡＷフィルター、１１ 入力端子、１２ 出力端子、１３〜１４ 反射器、１５〜１７ ＩＤＴ、１８ 反射器、２０ 縦結合３重モードＳＡＷフィルター、２１ 入力端子、２２ 出力端子、３０ 縦結合３重モードＳＡＷフィルター、３１ 入力端子、３２ 出力端子、４０ 縦結合１次−２次ＤＭＳフィルター、４１ 入力端子、４２ 出力端子、４３〜４４ 反射器、４５〜４７ ＩＤＴ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板上に形成されたＩＤＴ（Interdigital Transducer）により励振される弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を利用した弾性表面波（ＳＡＷ）フィルターは、高周波帯域の周波数フィルターとして携帯電話機やキーレスエントリーシステム等、様々な電子機器やシステムに用いられている。これらの電子機器やシステムの中には、複数の周波数帯域を使用して通信が行われるものもある。そのような電子機器やシステムでは、例えば、受信回路のＳＡＷフィルターを、１つの通過帯域内にすべての受信周波数が含まれるように設計すると通過帯域内の周波数の妨害波を受信してスプリアスが発生したり通過帯域が広いため不要なノイズを受信してしまい受信感度が悪くなるおそれがある。そのため、複数の通過帯域を持ち、各受信周波数付近の信号のみを通過させる複通過型のＳＡＷフィルターが要求され、例えば、特許文献１や特許文献２においてそのような複通過型のＳＡＷフィルターを用いた装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、中心周波数の異なる２つのラダー型ＳＡＷフィルターを並列接続し、一方のラダー型ＳＡＷフィルターの前後に伝送線路からなる位相調整回路を接続し、他方のラダー型ＳＡＷフィルターの前後にインダクターとコンデンサーからなる位相調整回路を接続し、通過帯域外を高インピーダンス状態にすることで良好なフィルター特性を実現する複通過型のＳＡＷフィルターを用いたフィルター装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、中心周波数の異なる２つの縦結合１次−３次２重モードＳＡＷフィルター（縦結合１次−３次ＤＭＳ（Double Mode SAW）フィルター）を並列接続し、入力端子又は出力端子と少なくとも一方の縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの間に少なくとも１つの一端子対弾性表面波共振子を直列に接続し、入力端子及び出力端子とアース電位の間にインダクタンス素子を接続し、良好なフィルター特性を実現する複通過型のＳＡＷフィルターを用いた弾性表面波装置が提案されている。
【０００５】
図１１に示すように、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性は、通過帯域の高域側近傍（図１１における周波数ｆＡ付近の周波数領域）で減衰量が小さいため、特許文献２に記載された弾性表面波装置では、一端子対弾性表面波共振子の反共振周波数を減衰量が小さい周波数付近と一致させることにより、フィルター特性を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２１１３８号公報
【特許文献２】特開２００１−３２６５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、良好なフィルター特性を実現するために、特許文献１に記載されたフィルター装置では伝送線路又はインダクターとコンデンサーからなる位相調整回路が必要であり、特許文献２に記載された弾性表面波装置では一端子対弾性表面波共振子が必要であるため、ともにチップサイズが大型になってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、複数の通過帯域を有し、良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能な弾性表面波装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、圧電基板上に形成され、入力端子同士及び出力端子同士が互いに接続された、通過帯域が互いに重複しない複数の弾性表面波フィルターを含む弾性表面波装置であって、少なくとも、最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルター以外の前記弾性表面波フィルターは、第１の反射器と、第２の反射器と、前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記入力端子に接続された第１のＩＤＴと、前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記出力端子に接続された第２のＩＤＴと、前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴの間に配置され、前記入力端子及び前記出力端子に接続されていない第３のＩＤＴ又は第３の反射器と、を含み、前記第１のＩＤＴ、前記第２のＩＤＴ及び前記第３のＩＤＴ又は前記第３の反射器に閉じ込められた１次、２次、３次の３つの振動モードに基づいて前記通過帯域が決定される縦結合３重モード弾性表面波フィルターとして構成されることを特徴とする。
【００１０】
１次、２次、３次の３つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される縦結合３重モード弾性表面波フィルター（以下、「縦結合３重モードＳＡＷフィルター」という。）は、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターと比較して通過帯域の高域側近傍における減衰量が大きいので共振子を接続する必要がない。そのため、通過帯域が互いに重複しない複数の縦結合３重モードＳＡＷフィルターを互いに並列接続し、必要に応じて簡易な構成のインピーダンス整合回路を付加すれば、複数の通過帯域を有する弾性表面波装置を実現することができる。すなわち、本発明によれば、共振子や位相調整回路が不要であるので、良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能な弾性表面波装置を提供することができる。
【００１１】
（２）この弾性表面波装置において、前記最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルターも、前記縦結合３重モード弾性表面波フィルターであってもよい。
【００１２】
（３）この弾性表面波装置において、前記圧電基板は、水晶基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の弾性表面波装置の構成について説明するための図。
【図２】縦結合３重モードＳＡＷフィルターの概略平面図。
【図３】縦結合３重モードＳＡＷフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【図４】縦結合３重モードＳＡＷフィルターの振動モードと通過帯域の関係について説明するための図。
【図５】本実施形態の弾性表面波装置のフィルター特性の一例を示す図。
【図６】縦結合３重モードＳＡＷフィルターの変形例の概略平面図。
【図７】弾性表面波装置の変形例の構成について説明するための図。
【図８】弾性表面波装置の変形例の構成について説明するための図。
【図９】弾性表面波装置の変形例の構成について説明するための図。
【図１０】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの概略平面図。
【図１１】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態の弾性表面波装置の構成について説明するための図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の弾性表面波装置１は、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０を含んで構成されている。
【００１７】
縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０は並列に接続されている。具体的には、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の入力端子１１と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の入力端子２１は、弾性表面波装置１の入力端子２に接続されている。また、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の出力端子１２と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の出力端子２２は、弾性表面波装置１の出力端子３に接続されている。
【００１８】
縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の通過帯域と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の通過帯域は重複しないように構成されている。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の中心周波数がｆ１、通過帯域幅がΔｆ１であり、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０の中心周波数がｆ２、通過帯域幅がΔｆ２であり、ｆ１＜ｆ２かつｆ１＋Δｆ１／２＜ｆ２−Δｆ２／２の関係が満たされている。
【００１９】
このように、弾性表面波装置１は、入力端子２と出力端子３の間に通過帯域が重複しない２つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０が並列接続されているので、２つの通過帯域を有する複通過フィルターとして機能する。
【００２０】
必要に応じて、弾性表面波装置１の入力端子２や出力端子３とグランドの間にインピーダンス整合回路を接続してもよい。例えば、図１に示すように、インピーダンス整合回路として、入力端子２及び出力端子３とグランドの間にそれぞれインダクター４、５を接続することができる。なお、インダクター４、５等のインピーダンス整合回路は、弾性表面波装置１の内部に設けられていてもよい。
【００２１】
図２は、本実施形態における縦結合３重モードＳＡＷフィルターの概略平面図である。
【００２２】
図２に示すように、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０（２０）は、圧電基板６の主表面上に形成された、反射器１３（本発明における「第１の反射器」に相当する）、ＩＤＴ１５（本発明における「第１のＩＤＴ」に相当する）、ＩＤＴ１６（本発明における「第３のＩＤＴ」に相当する）、ＩＤＴ１７（本発明における「第２のＩＤＴ」に相当する）、反射器１４（本発明における「第２の反射器」に相当する）を含んで構成されている。
【００２３】
圧電基板６は、例えば、水晶、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）、タンタル酸リチウム（LiTaO3）、四ほう酸リチウム（Li2B4O7, LBO）等の単結晶材料や、酸化亜鉛（ZnO）、窒化アルミニウム（AlN）等の圧電性薄膜、圧電性セラミックス材料などを用いて製造することができる。
【００２４】
ＩＤＴ１５は、反射器１３と反射器１４の間に、一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極１５ａ、１５ｂが、電極１５ａの１本の電極指と電極１５ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ１５の電極指ピッチは一定値ｄｉｄｔになっている。電極１５ａは入力端子１１（２１）と接続され、電極１５ｂは接地されている。
【００２５】
ＩＤＴ１７は、ＩＤＴ１５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、反射器１３と反射器１４の間に、ＩＤＴ１５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極１７ａ、１７ｂが、電極１７ａの１本の電極指と電極１７ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ１７の電極指ピッチはＩＤＴ１５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極１７ａは接地され、電極１７ｂは出力端子１２（２２）と接続されている。
【００２６】
ＩＤＴ１６は、ＩＤＴ１５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、ＩＤＴ１５とＩＤＴ１７の間に、ＩＤＴ１５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極１６ａ、１６ｂが、電極１６ａの１本の電極指と電極１６ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ１６の電極指ピッチはＩＤＴ１５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極１６ａ、１６ｂは、入力端子１１（２１）及び出力端子１２（２２）のいずれにも接続されておらず、接地もされていない。
【００２７】
反射器１３、１４は、ＩＤＴ１５、ＩＤＴ１６、ＩＤＴ１７の両側に近接して配置され、一定のグレーティングピッチ（ｄｒｅｆ）で電極が形成されている。
【００２８】
このように構成された縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０（２０）において、ｆ＝ｖ／２ｄｉｄｔ（ｖは弾性表面波が圧電基板６の表面を伝搬する速度）付近の周波数を有する信号が入力端子１１（２１）に入力されると、ＩＤＴ１５により１波長（λｉｄｔ）が２ｄｉｄｔに等しい弾性表面波が励起される。そして、ＩＤＴ１５により励起された弾性表面波がＩＤＴ１７に到達すると、出力端子１２（２２）にｆ＝ｖ／２ｄｉｄｔ付近の周波数を有する信号が発生する。すなわち、中心周波数をｆ＝ｖ／２ｄｉｄｔとするバンドパスフィルターを実現することができる。
【００２９】
縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０では中心周波数がｆ１になるように電極指ピッチｄｉｄｔが決められ、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０では中心周波数がｆ２になるように電極指ピッチｄｉｄｔが決められる。そして、反射器１３と反射器１４がＩＤＴ１５、ＩＤＴ１６及びＩＤＴ１７を挟むように近接して配置されているため、反射器１３と反射器１４の間に１次、２次、３次の３つの振動モードを閉じ込めることが可能になり、これら３つの振動モードに基づいて通過帯域Δｆ１やΔｆ２が決定される。
【００３０】
圧電基板６の材料として温度による周波数シフトが少ない−５２°回転Ｙカット９０°Ｘ伝搬水晶を使用することにより、例えば、中心周波数ｆ１が数１００ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ１が数１００ｋＨｚ（すなわち、比帯域Δｆ１／ｆ１が０．１％程度）の縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０を実現することができる。
【００３１】
なお、反射効率を高め低損失のフィルターを実現すべく、反射器１３および反射器１４のグレーティングピッチｄｒｅｆをＩＤＴ１５、ＩＤＴ１６及びＩＤＴ１７の電極指ピッチｄｉｄｔよりも少しく大きく設定することが望ましい。
【００３２】
図３に、本実施形態における縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０のフィルター特性の一例を示す。図３に示すフィルター特性は、圧電基板６が−５２°回転Ｙカット９０°Ｘ伝搬の水晶基板、励振波がＳＨ波、電極材料がアルミニウム（Ａｌ）、電極膜厚（波長換算膜厚）が６％λ、ＩＤＴ１５、ＩＤＴ１７の電極指がそれぞれ６５対、ＩＤＴ１６の電極指が４０対、反射器１３及び反射器１４の電極が１００本の条件でのフィルター特性である。
【００３３】
図３に示すように、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０は、中心周波数ｆ１＝３１４ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ１＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１３．７３ＭＨｚ〜３１４．２７ＭＨｚ）であり、通過帯域外の信号を十分に減衰させることができる。さらに、図１１に示した縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性と比較して、通過帯域の高域側近傍の周波数領域（図３における周波数ｆａ付近の周波数領域）における減衰量が大きい。
【００３４】
図４は、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０単体（インピーダンス整合回路がない条件）での減衰特性の一例を示す図であり、図４に示すように、図３の通過帯域に相当する位置にほぼ同じ共振レベルを有する１次、２次及び３次の３つの振動モードが現われる。このように、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０は、１次、２次、３次の３つの振動モードをすべて利用して通過帯域が形成されるので、縦結合１次−２次−３次３重モードフィルターと呼ばれる。縦結合１次−２次−３次３重モードフィルターは、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターと同等の通過帯域幅を維持しながら、通過帯域のリップルや群遅延歪みを縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターよりも小さくすることができる。フィルター特性に寄与する共振が２つから３つに増えることにより、通過域近傍の急峻度が改善され減衰域の減衰量が改善されると共にインピーダンスが高くなる。また、並列接続により複通過フィルターを実現する場合の相手側フィルターのインピーダンスの影響を受け難くなり、位相調整回路や減衰量改善のための付加共振子が不要となる。
【００３５】
なお、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０も、中心周波数と通過帯域が異なる点を除き、図３と同様のフィルター特性を有する。例えば、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０は、中心周波数ｆ２＝３１６ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ２＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１５．７３ＭＨｚ〜３１６．２７ＭＨｚ）になるように構成される。
【００３６】
図５に、本実施形態の弾性表面波装置１のフィルター特性の一例を示す。図５のフィルター特性は、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０が中心周波数ｆ１＝３１４ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ１＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１３．７３ＭＨｚ〜３１４．２７ＭＨｚ）であり、縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０が中心周波数ｆ２＝３１６ＭＨｚ、通過帯域幅Δｆ２＝５４０ｋＨｚ（通過帯域は３１５．７３ＭＨｚ〜３１６．２７ＭＨｚ）である場合のフィルター特性である。図５に示すように、弾性表面波装置１は、例えば、帯域幅が５４０ｋＨｚの２つの通過帯域（３１３．７３ＭＨｚ〜３１４．２７ＭＨｚ及び３１５．７３ＭＨｚ〜３１６．２７ＭＨｚ）を有する複通過フィルターとして機能させることができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０と縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０を並列接続することにより、良好なフィルター特性を実現することができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターを用いる場合には必要であった共振子を必要とせず、必要に応じて図１に示したような簡易なインピーダンス整合回路を付加するだけで２つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０を接続することができるので、弾性表面波装置１を従来よりも小型化することが容易である。
【００３９】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００４０】
例えば、図１に示した弾性表面波装置１の縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０及び２０は、図６に示すように、ＩＤＴ１７の代わりに反射器１８を配置するようにしてもよい。反射器１８は、グレーティングピッチがＩＤＴ１５及びＩＤＴ１７の電極指ピッチｄｉｄｔと同一となるように構成される。
【００４１】
このように構成しても図３や図５と同様のフィルタ特性を実現することができる。さらに、反射効率を高め低損失のフィルタを実現すべく、反射器１３および反射器１４のグレーティングピッチｄｒｅｆをＩＤＴ１５及びＩＤＴ１７の電極指ピッチｄｉｄｔよりも少しく大きく設定することが望ましい。
【００４２】
また、例えば、図７に示すように、弾性表面波装置１は、３つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０及び３０を並列に接続した構成としてもよい。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０の各入力端子１１、２１、３１を弾性表面波装置１の入力端子２に共通接続し、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０の各出力端子１２、２２、３２を弾性表面波装置１の出力端子３に共通接続するように構成してもよい。
【００４３】
ここで、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０の通過帯域は互いに重複しないように構成されている。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０は、中心周波数がそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３であり、通過帯域幅がそれぞれΔｆ１、Δｆ２、Δｆ３であり、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３、ｆ１＋Δｆ１／２＜ｆ２−Δｆ２／２、ｆ２＋Δｆ２／２＜ｆ３−Δｆ３／２の関係が満たされている。
【００４４】
このように、図７に示す弾性表面波装置１は、入力端子２と出力端子３の間に通過帯域が重複しない３つの縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０、３０が並列接続されているので、３つの通過帯域を有する複通過フィルターとして機能する。同様に、通過帯域が互いに重複しない４個以上の縦結合３重モードＳＡＷフィルターを並列接続することにより、４つ以上の通過帯域を有する複通過フィルターとして機能する弾性表面波装置１を実現することができる。
【００４５】
また、例えば、図１に示した弾性表面波装置１は、図８に示すように、通過帯域が高い方の縦結合３重モードＳＡＷフィルター２０を縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０に置き換えて構成することもできる。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の入力端子１１と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の入力端子４１を弾性表面波装置１の入力端子２に共通接続し、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０の出力端子１２と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の出力端子４２を弾性表面波装置１の出力端子３に共通接続するように構成してもよい。
【００４６】
また、例えば、図７に示した弾性表面波装置１は、図９に示すように、通過帯域が最も高い縦結合３重モードＳＡＷフィルター３０を縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０に置き換えて構成することもできる。すなわち、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０の各入力端子１１、１２と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の入力端子４１を弾性表面波装置１の入力端子２に共通接続し、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０、２０の各出力端子１２、２２と縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０の出力端子４２を弾性表面波装置１の出力端子３に共通接続するように構成してもよい。
【００４７】
図８及び図９に示した縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０は、例えば、図１０に示すように、圧電基板６の主表面上に形成された、反射器４３、ＩＤＴ４５、ＩＤＴ４６、ＩＤＴ４７、反射器４４を含む縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターとして構成することができる。
【００４８】
ＩＤＴ４５は、反射器４３と反射器４４の間に、一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極４５ａ、４５ｂが、電極４５ａの１本の電極指と電極４５ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図１０に示すように、ＩＤＴ４５の電極指ピッチは一定値ｄｉｄｔになっている。電極４５ａは接地され、電極４５ｂは出力端子４２と接続されている。
【００４９】
ＩＤＴ４７は、ＩＤＴ４５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、反射器４３と反射器４４の間に、ＩＤＴ４５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極４７ａ、４７ｂが、電極４７ａの１本の電極指と電極４７ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図１０に示すように、ＩＤＴ４７の電極指ピッチはＩＤＴ４５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極４７ａは接地され、電極４７ｂは出力端子４２と接続されている。
【００５０】
ＩＤＴ４６は、ＩＤＴ４５によって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って、ＩＤＴ４５とＩＤＴ４７の間に、ＩＤＴ４５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極４６ａ、４６ｂが、電極４６ａの１本の電極指と電極４６ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図１０に示すように、ＩＤＴ４６の電極指ピッチはＩＤＴ４５と同じ一定値ｄｉｄｔになっている。電極４６ａは入力端子４１と接続され、電極４６ｂは接地されている。
【００５１】
反射器４３、４４は、ＩＤＴ４５、ＩＤＴ４６、ＩＤＴ４７の両側に近接して配置され、一定のグレーティングピッチ（ｄｒｅｆ）で電極が形成されている。
【００５２】
このように構成された縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０は、反射器４３と反射器４４がＩＤＴ４５、ＩＤＴ４６及びＩＤＴ４７を挟むように近接して配置されているため、反射器４３と反射器４４の間に１次と３次の２つの振動モードを閉じ込めることが可能になり、これら２つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００５３】
縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性は、図１１に示したように、通過帯域の高域側近傍（図１１における周波数ｆＡ付近の周波数領域）で減衰量が小さくインピーダンスが低いが、通過帯域の低域側近傍では減衰量が大きくインピーダンスが高い。そのため、図８及び図９に示したように、通過帯域が最も高いＳＡＷフィルターを縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターとして構成しても、簡易なインピーダンス整合回路を付加して複通過フィルターを実現することができる。
【００５４】
なお、従来と同様に、縦結合２重モードＳＡＷフィルター４０に共振子を直列接続することにより通過帯域の高域側近傍（図１１における周波数ｆＡ付近の周波数領域）の減衰量を大きくすることができ、さらに良好なフィルター特性を実現することができる。その場合でも、縦結合３重モードＳＡＷフィルター１０や２０には共振子を直列接続する必要がないため従来よりも小型化することが容易である。
【００５５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００５６】
１ 弾性表面波装置、２ 入力端子、３ 出力端子、４〜５ インダクター、６ 圧電基板、１０ 縦結合３重モードＳＡＷフィルター、１１ 入力端子、１２ 出力端子、１３〜１４ 反射器、１５〜１７ ＩＤＴ、１８ 反射器、２０ 縦結合３重モードＳＡＷフィルター、２１ 入力端子、２２ 出力端子、３０ 縦結合３重モードＳＡＷフィルター、３１ 入力端子、３２ 出力端子、４０ 縦結合１次−２次ＤＭＳフィルター、４１ 入力端子、４２ 出力端子、４３〜４４ 反射器、４５〜４７ ＩＤＴ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に形成され、入力端子同士及び出力端子同士が互いに接続された、通過帯域が互いに重複しない複数の弾性表面波フィルターを含む弾性表面波装置であって、
少なくとも、最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルター以外の前記弾性表面波フィルターは、
第１の反射器と、
第２の反射器と、
前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記入力端子に接続された第１のＩＤＴと、
前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記出力端子に接続された第２のＩＤＴと、
前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴの間に配置され、前記入力端子及び前記出力端子に接続されていない第３のＩＤＴ又は第３の反射器と、を含み、
前記第１のＩＤＴ、前記第２のＩＤＴ及び前記第３のＩＤＴ又は前記第３の反射器に閉じ込められた１次、２次、３次の３つの振動モードに基づいて前記通過帯域が決定される縦結合３重モード弾性表面波フィルターとして構成されることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルターも、前記縦結合３重モード弾性表面波フィルターであることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記圧電基板は、水晶基板であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１】
圧電基板上に形成され、入力端子同士及び出力端子同士が互いに接続された、通過帯域が互いに重複しない複数の弾性表面波フィルターを含む弾性表面波装置であって、
少なくとも、最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルター以外の前記弾性表面波フィルターは、
第１の反射器と、
第２の反射器と、
前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記入力端子に接続された第１のＩＤＴと、
前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１の反射器と前記第２の反射器の間に配置され、前記出力端子に接続された第２のＩＤＴと、
前記第１のＩＤＴによって励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴの間に配置され、前記入力端子及び前記出力端子に接続されていない第３のＩＤＴ又は第３の反射器と、を含み、
前記第１のＩＤＴ、前記第２のＩＤＴ及び前記第３のＩＤＴ又は前記第３の反射器に閉じ込められた１次、２次、３次の３つの振動モードに基づいて前記通過帯域が決定される縦結合３重モード弾性表面波フィルターとして構成されることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記最も高い通過帯域を有する前記弾性表面波フィルターも、前記縦結合３重モード弾性表面波フィルターであることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記圧電基板は、水晶基板であることを特徴とする弾性表面波装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２２０１４７（Ｐ２０１０−２２０１４７Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６７３２４（Ｐ２００９−６７３２４）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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